(57)【要約】      （修正有）【課題】農業に関する検知領域の環境データを取得し、これにより、作物の植栽環境の監視を行い、検知領域に相応しい作物の種類の農業用検知システムを提供する。【解決手段】農業用検知システムは、検知モジュール１１、制御器１２、通信モジュール１３及び電源管理装置１４を含む。検知モジュール１１は、大気の温度及び湿度を検知するための大気センサと、土壌の温度及び湿度を検知するための土壌センサとを有し、複数の検知信号を取得する。制御器１２は、検知モジュール１１に電気的に接続され、検知モジュール１１を制御しつつ、検知モジュール１１からの複数の検知信号を受信する。通信モジュール１３は複数の検知信号を伝送するために用いられる。電源管理装置１４は、検知モジュール１１、制御器１２、及び通信モジュール１３に必要な電力を提供する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
大気の温度及び湿度を検知するための大気センサと、土壌の温度及び湿度を検知するための土壌センサとを有し、複数の検知信号を取得する検知モジュールと、
該検知モジュールに電気的に接続され、該検知モジュールを制御しつつ、該検知モジュールからの該複数の検知信号を受信する制御器と、
該制御器に電気的に接続され、該複数の検知信号を伝送するために用いられる通信モジュールと、
該検知モジュール、該制御器及び該通信モジュールに電気的に接続されることで、該検知モジュール、該制御器及び該通信モジュールに必要な電力を提供する電源管理装置と、
を含む、農業用検知システム。
【請求項２】
前記検知モジュールは、光強度を検知するための照度計と、光合成の有効放射を検知するための光量子計とをさらに含む、請求項１に記載の農業用検知システム。
【請求項３】
前記制御器は、前記複数の検知信号のデータ長を短縮するために用いられる、請求項１に記載の農業用検知システム。
【請求項４】
前記制御器は、設定された時間に応じて休眠期間に入り、且つ該休眠期間後に自動復帰動作する、請求項１に記載の農業用検知システム。
【請求項５】
前記通信モジュールは、無線または有線を用いてデータ伝送を行う、請求項１に記載の農業用検知システム。
【請求項６】
前記電源管理装置は、電池を含む、請求項１に記載の農業用検知システム。
【請求項７】
前記電源管理装置は、前記電池に電気的に接続される、ソーラーパネル及び最大電力点追従モジュールを更に含む、請求項６に記載の農業用検知システム。
【請求項８】
前記電源管理装置は、前記電池に電気的に接続される、交流発電機及び整流装置を更に含む、請求項６に記載の農業用検知システム。
【請求項９】
前記検知モジュール、前記制御器及び前記通信モジュール及び前記電源管理装置を覆う筐体と、該筐体を支持するための柱体とを更に含む、請求項１に記載の農業用検知システム。
【請求項１０】
前記検知モジュールは、雨量計、水位計、画像キャプチャ及び全地球測位装置を更に含む、請求項１に記載の農業用検知システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、検知システムに関し、特に、農業用検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
個々の農作物に応じて農地や環境を選んで植栽する必要があるため、農地や環境の情報は農家にとって極めて重要である。一方、農家は、作物を選択し植栽する前に、農地や環境などの知識を十分に持たないため、作物が成長に不利な条件で植栽されて、農家の自信の低下や金銭資源の実質的な損失に繋がる恐れがある。また、習得した植栽作物の種類や知識に限界があるため、多大な心力を費やすも、収益が投資に比例せず、人的資源や物的資源の浪費が生じ、農業全般の発展の点で不利となる恐れもある。
【考案の概要】
【０００３】
本考案は、農業用検知システムを提供する。一実施例において、該農業用検知システムは、検知モジュール、制御器、通信モジュール及び電源管理装置を含む。該検知モジュールは、大気の温度及び湿度を検知するための大気センサと、土壌の温度及び湿度を検知するための土壌センサとを有し、複数の検知信号を取得する。該制御器は、該検知モジュールに電気的に接続され、該検知モジュールを制御しつつ、該検知モジュールからの該複数の検知信号を受信する。該通信モジュールは、該制御器に電気的に接続され、該複数の検知信号を伝送するために用いられる。該電源管理装置は、該検知モジュール、該制御器及び該通信モジュールに電気的に接続されることで、該検知モジュール、該制御器及び該通信モジュールに必要な電力を提供する。
【０００４】
したがって、本考案に係る農業用検知システムを利用することにより、農業に関する検知領域の環境データを取得することができ、これにより、作物の植栽環境の監視を行い、検知領域に相応しい作物の種類のアドバイスを提供する点で有利であり、且つ該複数の検知信号を用いて植栽作物の収量、生産期間、及び栽培環境のリスク提示を予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本考案に係る農業用検知システムを示すブロック模式図である。
【図２】本考案に係る農業用検知システムの検知モジュールを示すブロック模式図である。
【図３】本考案に係る農業用検知システムの電源管理装置を示すブロック模式図である。
【図４】本考案に係る農業用検知システムの一つの構成を示す模式図である。
【図５】本考案に係る農業用検知システムの別の構成を示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【０００６】
図１は、本考案に係る農業用検知システムを示すブロック模式図である。図２は、本考案に係る農業用検知システムの検知モジュールを示すブロック模式図である。図１及び図２を参照すると、一実施例において、本考案に係る農業用検知システム１０は、農地又は温室等に設けることが可能であるが、上記に限定されるものではない。
【０００７】
一実施例において、本考案に係る農業用検知システム１０は、検知モジュール１１、制御器１２、通信モジュール１３及び電源管理装置１４を含む。該検知モジュール１１は、大気の温度及び湿度を検知するための大気センサ１１１であって、二酸化炭素濃度、ＰＭ２．５濃度、ＰＭ１００濃度、大気圧等のデータを更に検知できる大気センサ１１１と、土壌の温度及び湿度を検知するための土壌センサ１１２であって、導電率、ｐＨ値、土壌肥料養分としての窒素／リン／カリウムの含有量等のデータを更に検知できる土壌センサ１１２とを有し、複数の検知信号を取得する。
【０００８】
一実施例において、該検知モジュール１１は、光強度を検知するための照度計１１３と、光合成の有効放射を検知するための光量子計１１４とを更に含む。該検知モジュール１１は、雨量計１１５、水位計１１６、画像キャプチャ１１７及び全地球測位装置１１８を更に含む。該画像キャプチャ１１７は、カメラ、ビデオなどを含み、作物生長の写真又は映像を取得するために用いられる。該全地球測位装置１１８は、該検知モジュール１１の位置を測位することができ、且つ本考案に係る農業用検知システム１０は、開放型の農地に設けられて盗難にあう可能性があるため、全地球測位装置１１８を設けることで、盗難を防止するとともに、盗難にあった該検知システム１０を取り戻すことができる。
【０００９】
該制御器１２は、該検知モジュール１１に電気的に接続され、該検知モジュール１１を制御しつつ、該検知モジュール１１からの該複数の検知信号を受信する。該通信モジュール１３は、該制御器１２に電気的に接続され、該複数の検知信号を伝送するために用いられる。該電源管理装置１４は、該検知モジュール１１、該制御器１２及び該通信モジュール１３に電気的に接続されることで、該検知モジュール１１、該制御器１２及び該通信モジュール１３に必要な電力を提供する。
【００１０】
一実施例において、データ量を低減して省電力化を図るために、該制御器１２は、通信モジュール１３がデータ長を一定に保持しながら、限られた仕様で伝送できるように、該複数の検知信号のデータ長を短縮する。一実施例において、進数の仕様を変えることができ、例えば、１０進数でデータを見ることに慣れているが、１６進数で表されるように変更すると、データ長を短縮することができる。一実施例において、該複数の検知信号に小数を表示する必要がある場合、下記２種の態様を選択することができる。１、整数で表示し、ＥＢＣＤＩＣ形態に変換してから、管理側バックグラウンドシステム（図示しない）により受信した後、設定された倍率によって小数に戻す。２、ＩＥＥＥ７５４浮動小数点数フォーマットにより、検知項目をそのまま１バイトで読み出し、該管理側バックグラウンドシステムにより受信した後、再びＩＥＥＥ７５４フォーマットにより復元する。
【００１１】
一実施例において、該制御器１２は、設定された時間に応じて休眠期間に入り、且つ該休眠期間後に自動復帰動作を行う。したがって、該休眠期間中は本考案に係る検知システム１０の消費電流が低減されるため、省電力効果を達成することができ、本考案に係る検知システム１０の航続時間を延長することができる。
【００１２】
一実施例において、該通信モジュール１３は、無線又は有線を用いてデータの伝送を行う。無線通信態様は、携帯通信ネットワーク技術（例えば、４Ｇなど）、低電力広域ネットワーク（ＬＰＷＡＮ）、又はＷｉ−Ｆｉ無線通信を採用することができる。有線通信態様は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、ＣＡＮ−ＢＵＳ等の長距離に適し、ノイズに対してある程度の耐性がある有線通信システムであってもよい。低電力広域ネットワークは、アンライセンス周波数帯スペクトル（Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｂａｎｄ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ）のＳｉｇｆｏｘ、ＬｏＲａ等の技術、又はライセンス周波数帯スペクトル（Ｌｉｃｅｎｓｅｄ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｂａｎｄ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ）のＮＢ−ＩｏＴ、Ｃａｔ−Ｍｉ等の技術を採用することができる。
【００１３】
一実施例において、ある開放型の農地の土地面積が大きすぎるか、又は基地局が密集しない場所にあることに対応するために、通信モジュール１３は、無線通信態様の状況では、各検知システム１０間の通信モジュール１３を１つのノード（Ｎｏｄｅ）と見なして、信号を受信・伝送することができるメッシュネットワーク（Ｍｅｓｈ  ｎｅｔｗｏｒｋ）を採用する。検知システム１０の通信モジュール１３が公衆基地局に信号を伝送できない場合、作業員により、ある同じフィールドでの検知システム１０の通信モジュール１３をノードに設定し、これらのノードに設定された通信モジュール１３を介してリレーし、これらの検知信号を公衆基地局に伝送することができる。
【００１４】
携帯通信ネットワークの基地局が異常に混雑するか、又はネットワーク通信環境の負荷がピークになった場合、通信が不能となり、検知信号が管理側バックグラウンドシステムに伝送されない恐れがある。この状況を解決するために、該制御器１２が該通信モジュール１３に対してこれらの検知信号を管理側バックグラウンドシステムに伝送するように要求する度に、このデータの日時を年月日＋時分秒として記載しなければならない。制御器１２は、通信モジュール１３からの伝送失敗、通信断線等の通知を受けると、日時を含む全記録をそのメモリに記憶するとともに、次回の該通信モジュール１３が接続成功した後、メモリに記憶された各記録をバッチにて再送信する。
【００１５】
一実施例において、該検知モジュール１１はクラスタ（Ｃｌｕｓｔｅｒ）の概念を採用してもよく、無線又は有線を介して星状（Ｓｔａｒ）、バス（Ｂｕｓ）の構成（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）で一つ又は複数のセンサを接続してもよい。このように、検知モジュール１１にセンサの違いに応じて異なるインターフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を備えさせることにより、従来のような検知モジュール毎に要求される電気的特性が異なるために、制御器の設計が複雑で、配線が煩雑になることを回避できる。無線の態様は、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）などのような近距離で安価な態様が多いが、有線の態様は限定されず、ＵＡＲＴ／ＲＳ２３２、ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ、ＲＳ４８５／Ｍｏｄｂｕｓ等であってもよい。
【００１６】
一実施例において、該制御器１２と該検知モジュール１１との間をエンティティ回線により接続することにより、該複数の検知信号、該管理側バックグラウンドシステムからの信号などを確実に受信して、対応する処理を行うことが可能となる。接続の仕様は特に限定されず、同軸ケーブル、ウエハピン、ＲＪ−１１、ＲＪ−４５、ＵＡＲＴ／ＲＳ２３２、ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ、ＲＳ４８５／Ｍｏｄｂｕｓなどであってもよい。
【００１７】
図３は、本考案に係る農業用検知システムの電源管理装置を示すブロック模式図である。図３を参照すると、一実施例において、該電源管理装置１４は電池１４１を含む。該電源管理装置１４は、該電池１４１に電気的に接続される、ソーラーパネル１４２及び最大電力点追従モジュール１４３を更に含むことで、該電池１４１に該ソーラーパネル１４２から伝送された電力を蓄積させる。一実施例において、該電源管理装置１４は、該電池１４１に電気的に接続される、交流発電機１４４及び整流装置１４５を更に含む。該交流発電機１４４は、風力または水力により駆動され、発電してから該電池１４１に伝送することができる。
【００１８】
一実施例において、該電源管理装置１４は、スイッチング電源（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）供給器であってもよく、電源の形態の違いにより、該制御器１２、該通信モジュール１３、該検知モジュール１１の三者が必要とする電圧に応じて出力を上昇・下降するように調節できると同時に、整流（例えば、商用電源整流後にＦｌｙｂａｃｋを介して降圧する）、電圧安定化及び充電の３つの要求を搭載することもできる。
【００１９】
図４は、本考案に係る農業用検知システムの構成を示す模式図である。図１、図２、図３、図４を参照すると、一実施例において、本考案に係る該検知システム１０は、該検知モジュール１１、該制御器１２、該通信モジュール１３及び該電源管理装置１４を覆う筐体１５と、該筐体を支持するための柱体１６とを更に含む。一実施例において、該大気センサ１１１は百葉箱タイプであってもよく、該筐体１５上に設けられている。該土壌センサ１１２は、土壌の中に設けられ、土壌に関する環境データを検知するために用いられる。該照度計１１３は、該筐体１５の外部又は大気センサ１１１の先端に設けられ、光強度を検知するために用いられる。該光量子計１１４は、該筐体１５の外部に設けられている。該ソーラーパネル１４２は、該筐体１５の外部に設けられている。
【００２０】
図５は、本考案に係る農業用検知システムの別の構成を示す模式図である。図５を参照すると、一実施例において、農業用検知システム２０は、折曲板固定装置１７を用いて該筐体１５を該柱体１６に固定する。
【００２１】
したがって、本考案に係る農業用検知システム１０を利用することにより、農業に関する検知領域の環境データを取得することができ、これにより、作物の植栽環境の監視を行い、検知領域に相応しい作物の種類のアドバイスを提供する点で有利であり、且つこれらの検知信号を用いて植栽作物の収量、生産期間、及び栽培環境のリスク提示を予測することができる。
【００２２】
上記の実施例は、本考案の原理及びその効果を説明するものに過ぎず、本考案を限定するものではない。当業者の上記実施例に対する修正及び変更は本考案の精神から逸脱しない。本考案の保護範囲は、下記の請求の範囲に記載される通りである。
【符号の説明】
【００２３】
１０  農業用検知システム
１１  検知モジュール
１２  制御器
１３  通信モジュール
１４  電源管理装置
１５  筐体
１６  柱体
１７  折曲板固定装置
２０  農業用検知システム
１１１  大気センサ
１１２  土壌センサ
１１３  照度計
１１４  光量子計
１１５  雨量計
１１６  水位計
１１７  画像キャプチャ
１１８  全地球測位装置
１４１  電池
１４２  ソーラーパネル
１４３  最大電力点追従モジュール
１４４  交流発電機
１４５  整流装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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